DE68905163T2 - STERILIZATION METHOD. - Google Patents

STERILIZATION METHOD.

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DE68905163T2 DE1989605163 DE68905163T DE68905163T2 DE 68905163 T2 DE68905163 T2 DE 68905163T2 DE 1989605163 DE1989605163 DE 1989605163 DE 68905163 T DE68905163 T DE 68905163T DE 68905163 T2 DE68905163 T2 DE 68905163T2
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    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
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    • B65B55/02Sterilising, e.g. of complete packages
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    • B65B55/10Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging by liquids or gases

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Description

Technischer BereichTechnical part

Diese Erfindung betrifft allgemein Sterilisationsverfahren und vorzugsweise ein Sterilisationsverfahren für Verpackungen, unter Verwendung von Wasserstoffperoxid als Sterilans.This invention relates generally to sterilization processes and preferably to a sterilization process for packages using hydrogen peroxide as a sterilant.

Stand der TechnikState of the art

Das bisherige Verfahren, Heißluft in einen Karton zu blasen, in welchem Wasserstoffperoxid versprüht war, bewirkt, daß das flüssige Wasserstoffperoxid sofort verdampft und aus dem Karton ausgetrieben wird. Der Faktor der erforderlichen Zeitdauer ist unkontrollierbar und für eine wirksame Sterilisation zu kurz.The previous method of blowing hot air into a box in which hydrogen peroxide had been sprayed causes the liquid hydrogen peroxide to immediately evaporate and be expelled from the box. The time required is uncontrollable and too short for effective sterilization.

Es sind andere Methoden als das Erzeugen einer Wasserstoffperoxid- und Wasserdampf-Atmosphäre im Inneren des Kartons versucht worden. Solch anderes Verfahren umfaßt das Erzeugen eines Wasserstoffperoxiddampfes in einer zirkulierenden Schleife und das Anwenden dieses Dampfes auf einen offenen Karton, wobei dieser Kondensation bewirken muß, um das Wasserstoffperoxid innerhalb des Kartons zu verteilen. Das war nicht wirksam und erbrachte eine minimale Abtötungsrate.Methods other than creating a hydrogen peroxide and water vapor atmosphere inside the carton have been tried. Such other method involves creating a hydrogen peroxide vapor in a circulating loop and applying this vapor to an open carton, which must cause condensation to disperse the hydrogen peroxide inside the carton. This was not effective and gave a minimal kill rate.

Verschiedene Verfahren des Tauchens und/oder Versprühens des Sterilans Wasserstoffperoxid in Verbindung mit Heizen, sind in US-A-4 169 123; US-A-4 225 556; US-A-3 566 575; US-A-4 566 251; und US-A-4 631 173 beschrieben.Various methods of dipping and/or spraying the sterilant hydrogen peroxide in conjunction with heating are described in US-A-4,169,123; US-A-4,225,556; US-A-3,566,575; US-A-4,566,251; and US-A-4,631,173.

US-A-3 899 862 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen kalten Sterilisieren, aseptischen Füllen und Dosieren von Behältern, in der jeder nachfolgende Behälter mittels einer Dosiervorrichtung eine Menge eines sterilisierenden Mittels dosiert bekommt, die innnerhalb des Behälters eine für eine stattfindende Sterilisation ausreichende Zeit zurückgehalten wird, durch einen Tunnel befördert wird, in welchem eine gasförmige Umgebung unter leichtem Überdruck gehalten wird, gefüllt wird und einen sterilen Deckel hat, der unter sterilen Bedingungen innerhalb des Tunnels angebracht wird.US-A-3 899 862 discloses a method and apparatus for continuously cold sterilizing, aseptically filling and dosing containers, in which each subsequent container is dosed by a dosing device with an amount of sterilizing agent, which is retained within the container for a time sufficient for sterilization to take place, is conveyed through a tunnel in which a gaseous environment is maintained under slight overpressure, is filled and has a sterile lid which is fitted under sterile conditions within the tunnel.

Die Dosiervorrichtung dosiert entweder einen Strahl unverdünntes Sterilisationsgas, z.B. Hydrogenchlorid oder einen Mikrotropfen einer gaserzeugenden Flüssigkeit. Nach der Dosierung werden die Behälter eine gewisse Zeit lang durch ein zeitlich begrenztes Verschlußmittel geschlossen gehalten. Das kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Eine Folie kann über die Behälteröffnungen ausgebreitet werden. Um die Erneuerung dieser Folie zu ermöglichen, deren möglicher Verschleiß durch die unter ihr hindurchwandernden Behälter erfolgt, wird sie von einer Zuführungswalze zu einer Aufwicklungswalze geleitet. Die Folie kann mittels steriler Luft aus einer Blasevorrichtung oder mittels eines elastischen Blocks auf die Behälteröffnungen gepreßt gehalten werden. Alternativ kann ein Endlosband beispielsweise aus undurchlässigem PVC-Schaum, der die Behälteröffnungen verschließt, mit den Behältern vorrücken. Das sterilisierende Mittel wird aus den sterilisierten Behältern durch Strahlen trockener steriler Luft aus einer Vielzahl von Düsen ausgewaschen.The dosing device doses either a jet of undiluted sterilizing gas, e.g. hydrogen chloride, or a microdrop of a gas-generating liquid. After dosing, the containers are kept closed for a certain period by a temporary closure means. This can be done in various ways. A film can be spread over the container openings. To enable the renewal of this film, the possible wear of which is caused by the containers passing beneath it, it is fed from a feed roller to a winding roller. The film can be kept pressed onto the container openings by means of sterile air from a blowing device or by means of an elastic block. Alternatively, an endless belt made of, for example, impermeable PVC foam, which closes the container openings, can advance with the containers. The sterilizing agent is washed out of the sterilized containers by jets of dry sterile air from a plurality of nozzles.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Hochgeschwindigkeitsverfahren zur Sterilisation zur Verfügung zu stellen, das leistungsfähig und wirksam für offenendige thermoplastisch beschichtete Pappverpackungen ist.An object of the present invention is to provide an improved high speed sterilization process that is efficient and effective for open ended thermoplastic coated paperboard packages.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Sterilisation zur Verfügung zu stellen, das in Verbindung mit einer herkömmlichen Form- Füll- und Verschließungsmaschine vom Fördertakt-Typ, einem dazwischenliegenden Arbeitsvorgang des Bildens und Verschließens des einen Endes und dem Füllen und dem Arbeitsvorgang des Formens und Verschließens des anderen Endes auf der Maschine, verwendet werden kann, wie z.B. der dazwischenliegende Sterilisationsabschnitt von US-A-4 556 251.Another object of the invention is to provide an improved method of sterilization which can be used in conjunction with a conventional conveyor type form-fill-seal machine having an intermediate operation of forming and sealing one end and filling and forming and sealing the other end on the machine, such as the intermediate sterilization section of US-A-4 556 251.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Hochgeschwindigkeitsverfahren zur Sterilisation zur Verfügung zu stellen, das einen reproduzierbaren Sporen-Reduktions-Index von wenigstens 8D mit Wasserstoffperoxid Resten unter 0,1 ppm in herkömmlichen Pappverpackungen erreicht.Another object of the invention is to provide a high-speed sterilization process that achieves a reproducible spore reduction index of at least 8D with hydrogen peroxide residues below 0.1 ppm in conventional cardboard packaging.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Sterilisationsverfahren zur Verfügung gestellt, umfassend das Einführen eines Mittels zur Sterilisation bei Raumtemperatur in offene Enden von Behältern, deren entgegengesetzte Enden geschlossen sind, die Beförderung der Behälter entlang einem stationären Verschließungselement, wobei die offenen Enden im wesentlichen durch dasselbe verschlossen werden, während die Sterilisation stattfindet, das Spülen der Behälter mit steriler Luft und das Befördern der sterilisierten und gespülten Behälter durch Füllstationen und Stationen zum Verschließen der offenen Enden, dadurch gekennzeichnet, daß das Einführen des Sterilisationsmittels das Hineinsprühen einer Lösung von Wasserstoffperoxid umfaßt, daß die Behälter aus Pappe bestehen, daß, während das Verschließungselement im wesentlichen die Behälter verschließt, die äußere Oberfläche der Behälter heißer, steriler Luft bei einer ersten Temperatur ausgesetzt sind, und dann die äußeren Oberflächen der Behälter steriler Luft bei einer zweiten Temperatur ausgesetzt sind, die höher als Raumtemperatur, aber niedriger als die erste Temperatur ist, daß das Spülen die Trocknung der Behälter mit steriler Luft bei einer dritten Temperatur zwischen erster und zweiter Temperatur umfaßt und da sie in deren offene Enden geleitet ist, ein gewünschtes Endmaximum in Teilen pro Million an Wasserstoffperoxid darstellt und daß die sterilisierten und getrockneten Behälter auf eine Förderanlage umgeladen werden, die die Behälter durch die Füllstationen und die Stationen zum Verschließen der offenen Enden zu transportieren vermag.According to the present invention there is provided a sterilization method comprising introducing a sterilizing agent at room temperature into open ends of containers having opposite ends closed, conveying the containers along a stationary closure member with the open ends substantially closed thereby while sterilization takes place, flushing the containers with sterile air and conveying the sterilized and flushed containers through filling stations and open end closing stations, characterized in that introducing the sterilizing agent comprises spraying therein a solution of hydrogen peroxide, made of cardboard, that while the closure member substantially closes the containers, the outer surfaces of the containers are exposed to hot sterile air at a first temperature, and then the outer surfaces of the containers are exposed to sterile air at a second temperature which is higher than room temperature but lower than the first temperature, that rinsing comprises drying the containers with sterile air at a third temperature between the first and second temperatures and as it is directed into the open ends thereof, provides a desired final maximum in parts per million of hydrogen peroxide, and that the sterilized and dried containers are transferred to a conveyor system which is capable of transporting the containers through the filling stations and the open end closing stations.

Vorzugsweise umfaßt das Sterilisationsverfahren die SchrittePreferably, the sterilization process comprises the steps

(a) des Versprühens von Luft mit einer bis zu 35%-igen Wasserstoffperoxidlösung, wodurch eine Konzentration von 300 bis 400 Teile pro Million gegeben ist, bei Raumtemperatur oder angenähert 21 ºC (70 ºF), in offenendige Pappkartons, nachdem die Kartons das typische Türmchen verlassen, auf dem deren einer Endverschluß gebildet und verschlossen wurde;(a) spraying air containing up to 35% hydrogen peroxide solution, giving a concentration of 300 to 400 parts per million, at room temperature or approximately 21ºC (70ºF), into open-ended paperboard cartons after the cartons have exited the typical tower on which one end closure has been formed and sealed;

(b) des Bewegens jedes Kartons durch einen außen befindlichen Heizabschnitt hindurch, direkt unterhalb eines stationären Verschließungselements, während Heißluft bei einer Temperatur im Bereich von 171-204 ºC (340-400 ºF) aufwärts und seitlich an den Verpackungen vorbei geblasen wird, wodurch die Innentemperatur des Wasserstoffperoxidfilms auf etwa 71 ºC (160 ºF) ansteigt;(b) moving each carton through an external heating section, directly below a stationary sealing element, while hot air at a temperature in the range of 171-204ºC (340-400ºF) is blown upwards and laterally past the packages, thereby raising the internal temperature of the hydrogen peroxide film to about 71ºC (160ºF);

(c) des Beförderns der Kartons unterhalb des stationären Verschließungselements, das sich durch einen Sterilisationsabschnitt hindurch erstreckt, mit dem es in sehr naher Berührung steht und des Einwirkenlassens von Luft bei einer Temperatur im Bereich von 93-110 ºC (200-230 ºF) auf die äußeren Oberflächen der Kartons, wodurch die Innentemperatur des Wasserstoffperoxidfilms auf etwa 88 ºC (190 ºF) ansteigt;(c) conveying the cartons beneath the stationary sealing element which extends through a sterilization section with which it is in very close contact and exposing the external surfaces of the cartons to air at a temperature in the range of 93-110 ºC (200-230 ºF), thereby raising the internal temperature of the hydrogen peroxide film to approximately 88 ºC (190 ºF);

(d) des Beförderns der Kartons vom Verschließungselement weg in einen Trocknungsabschnitt und des Trocknens der Kartons mit steriler Luft, die in die offenen Enden der Kartons geleitet wird, bei einer Temperatur im Bereich von 93-116 ºC (200-240 ºF), wodurch die Innentemperatur des Wasserstoffperoxidfilms auf etwa 99 ºC (210 ºF) ansteigt und des Erreichens einer maximalen Konzentration des Wasserstoffperoxids von 0,05 Teilen pro Million; und(d) conveying the cartons away from the closure member into a drying section and drying the cartons with sterile air directed into the open ends of the cartons at a temperature in the range of 93-116ºC (200-240ºF), thereby raising the internal temperature of the hydrogen peroxide film to about 99ºC (210ºF) and achieving a maximum concentration of the hydrogen peroxide of 0.05 parts per million; and

des Umladens der sterilisierten und getrockneten Kartons von dem Trocknungsabschnitt auf eine für den Transport der Kartons durch die Füll- und Verschließungs-Stationen geeignete Förderanlage.the transfer of the sterilized and dried cartons from the drying section to a conveyor system suitable for transporting the cartons through the filling and closing stations.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Damit die Erfindung klar verständlich und leicht ausführbar ist, wird nun an Hand von Beispielen auf die angefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen:In order that the invention may be clearly understood and easily carried out, reference will now be made, by way of example, to the attached drawings, in which:

Figur 1 eine Darstellung als Blockdiagramm der ein Sterilisationsverfahren umfassenden Schritte einschließlich eines wahlweisen Zwischenschritts ist;Figure 1 is a block diagram representation of the steps comprising a sterilization process including an optional intermediate step;

Figur 2 eine schematische Darstellung der zur Durchführung des Verfahrens mit der Ausführungsform in Figur 1 verwendeten Vorrichtung ist;Figure 2 is a schematic representation of the apparatus used to carry out the method with the embodiment in Figure 1;

Figur 3 eine vergrößerte Querschnitts-Ansicht längs der Ebene der Linie 3-3 in Figur 2 mit Blick in Pfeilrichtung ist; undFigure 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the plane of line 3-3 in Figure 2 looking in the direction of the arrow; and

Figur 4 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Vorrichtung in Figur 2 ist.Figure 4 is an enlarged view of part of the device in Figure 2.

Bestes Verfahren zur Durchführung der ErfindungBest mode for carrying out the invention

Unter Bezugnahme auf Figur 1 ist ein Blockdiagramm dargestellt, das die folgenden fortlaufenden Schritte beschreibt:Referring to Figure 1, a block diagram is shown describing the following sequential steps:

A. Versprühen einer etwa 35%-igen Lösung von Wasserstoffperoxid, die eine Konzentration von 300-400 Teile pro Million bei Raumtemperatur, d.h. 21 ºC (70 ºF), erzeugt, in die offenen Oberteile der Pappkartons, nachdem sie von den jeweiligen Dornen eines Form-, Füll- und Verschließungstürmchens gestreift sind, auf dem einer der Endverschlüsse der Kartons geformt und verschlossen wurde;A. Spraying an approximately 35% solution of hydrogen peroxide producing a concentration of 300-400 parts per million at room temperature, i.e. 21ºC (70ºF), into the open tops of the paperboard cartons after they have been stripped by the respective mandrels of a form, fill and seal turret on which one of the end closures of the cartons has been formed and sealed;

B. Befördern jedes Kartons durch einen außen befindlichen Heizabschnitt hindurch, unterhalb eines stationären Verschließungselements, das in enger Berührung mit demselben steht, während Heißluft bei einer Temperatur im Bereich von 171-204 ºC (340-400 ºF) aufwärts an den Verpackungen vorbei geblasen wird, wodurch die Innentemperatur des Wasserstoffperoxidfilms auf etwa 71 ºC (160 ºF) ansteigt;B. passing each carton through an external heating section, beneath a stationary sealing member in close contact therewith, while hot air at a temperature in the range of 171-204ºC (340-400ºF) is blown upwardly past the packages, thereby raising the internal temperature of the hydrogen peroxide film to about 71ºC (160ºF);

C. Befördern der Kartons durch einen Sterilisationsabschnitt hindurch, unterhalb eines stationären Verschließungselements, das mit demselben in sehr enger Berührung steht und Einwirkenlassen von steriler Luft bei einer Temperatur im Bereich von 99-110 ºC (210-230 ºF) auf die äußeren Oberflächen der Kartons, wodurch die Innentemperatur des Wasserstoffperoxidfilms auf etwa 88 ºC (190 ºF) ansteigt;C. passing the cartons through a sterilization section beneath a stationary sealing member in very close contact therewith and exposing the external surfaces of the cartons to sterile air at a temperature in the range of 99-110ºC (210-230ºF) thereby raising the internal temperature of the hydrogen peroxide film to about 88ºC (190ºF);

D. Befördern der Kartons vom Verschließungselement weg und Trocknen der Kartons mit steriler Luft, die in die offenen Enden der Kartons geleitet wird, bei einer Temperatur im Bereich von 93-116 ºC (200-240 ºF), wodurch die Innentemperatur des Wasserstoffperoxidfilms auf etwa 99 ºC (210 ºF) ansteigt und Wasserstoffperoxid auf einen Bereich von 0,01 - 0,05 Teilen pro Million absinkt; undD. Conveying the cartons away from the sealing element and drying the cartons with sterile air directed into the open ends of the cartons at a Temperature in the range of 93-116 ºC (200-240 ºF), which increases the internal temperature of the hydrogen peroxide film to about 99 ºC (210 ºF) and reduces hydrogen peroxide to a range of 0.01 - 0.05 parts per million; and

E. Umladen der sterilisierten und getrockneten Kartons von dem Trocknungsabschnitt auf eine für den Transport der Kartons durch die Füll- und Verschließungs-Stationen geeignete Förderanlage.E. Transferring the sterilized and dried cartons from the drying section to a conveyor system suitable for transporting the cartons through the filling and sealing stations.

Wie Figur 1 weiterhin darstellt, kann der obige Schritt D in zwei Stationen mit nach innen gerichteter Luft bei 149- 160 ºC (300-320 ºF) umgewandelt werden, wodurch die Innentemperatur des Wasserstoffperoxidfilms auf etwa 93 ºC (200 ºF) ansteigt; gefolgt von eher zwei als sechs Stationen mit der nach innen gerichteten Luft bei 105-116 ºC (220-240 ºF), wodurch eine Abnahme des Wasserstoffperoxids auf eine minimale Konzentration von 0,05 Teilen pro Million erfolgt.As Figure 1 further illustrates, step D above can be converted to two stations of inward air at 149-160ºC (300-320ºF), raising the internal temperature of the hydrogen peroxide film to about 93ºC (200ºF); followed by two rather than six stations of inward air at 105-116ºC (220-240ºF), reducing the hydrogen peroxide to a minimum concentration of 0.05 parts per million.

Bezieht man sich jetzt auf die Vorrichtung 10, die für das oben beschriebene Verfahren, wie in Figur 2 dargestellt, verwendet wurde, wird ein Ladeabschnitt 12, ein Sprühabschnitt 14, ein außen befindlicher Heizabschnitt 16, ein Sterilisationsabschnitt 18, ein Trocknungsabschnitt 20 und ein Umladungsabschnitt 22 mit bei 23 dargestellten Beförderungsmitteln, mit einem Fördertakt von 3,2 Sekunden gezeigt. Ein Paar Sprühdüsen 24 und 26 sind vom Zentrum der Verpackungen auf wechselseitig gegenüberliegende Seiten des Zentrums abgesetzt, so daß sie beim Fortschreiten jeder Verpackung das Wasserstoffperoxid in Schritt A zweimal in jede Verpackung in dem Sprühabschnitt 14 zur optimalen inneren Oberflächenbedeckung sprühen.Referring now to the apparatus 10 used for the above-described process as shown in Figure 2, there is shown a loading section 12, a spray section 14, an external heating section 16, a sterilization section 18, a drying section 20 and a transfer section 22 with conveyor means shown at 23, with a conveyor cycle of 3.2 seconds. A pair of spray nozzles 24 and 26 are spaced from the center of the packages on mutually opposite sides of the center so that as each package progresses they spray the hydrogen peroxide in step A twice into each package in the spray section 14 for optimum internal surface coverage.

Ein Heißluftraum 28 und Entleerungseinheiten 30 sind arbeitsmäßig jeweils unter den geschlossenen und über den offenen Enden der Verpackungen verbunden, wobei Heißluft von dem Heißluftraum an den Verpackungen vorbei zu den Entleerungseinheiten für den äußeren Heizungsvorgang im Abschnitt 16 geleitet wird, wie oben in Schritt B beschrieben ist. Diese Luft wird abwechselnd in Winkeln von 5º unterhalb und 5º oberhalb der Horizontalen bei wechselnden Stellungen gelenkt, wie die Ausgänge 32 und 34 des Heißluftraums 28 in Figur 2 verdeutlichen und in Figur 3 gezeigt wird.A hot air plenum 28 and discharge units 30 are operatively connected below the closed and above the open ends of the packages, respectively, with hot air from the hot air plenum being directed past the packages to the discharge units for the external heating process in section 16 as described above in step B. This air is alternately directed at angles of 5º below and 5º above the horizontal at alternating positions as illustrated by the exits 32 and 34 of the hot air plenum 28 in Figure 2 and shown in Figure 3.

Ein stationäres Verschließungselement 36 ist längsseits eines jeden äußeren Heizabschnitts 16 und des Sterilisationsabschnitts 18 angebracht, an dem sich die Kartons in sehr enger Berührung mit demselben vorbei bewegen, mit steriler Luft, wie oben in Schritt C beschrieben, die von einem Heißluftraum 38 in die Entleerungseinheiten 40 durch die Auslässe 32 und 34 des Heißluftraums zur Verfügung gestellt wird.A stationary sealing member 36 is mounted alongside each external heating section 16 and the sterilization section 18, past which the cartons move in very close contact therewith, with sterile air as described above in step C, provided from a hot air plenum 38 into the discharge units 40 through the hot air plenum outlets 32 and 34.

Wie in Figur 3 gezeigt, kann zusätzlich zur Heißluft, die längs an den Verpackungen von deren verschlossenen zu den offenen Enden hin vorbeiströmt, Heißluft seitlich von dem Auslaß 42 an den Seiten der Verpackungen vorbei geleitet werden, besonders während der Fördertakt-Stillstandsperioden für jede der sieben Stationen des Abschnitts 16 und der acht Stationen des Abschnitts 18.As shown in Figure 3, in addition to the hot air flowing lengthwise past the packages from their closed to their open ends, hot air can be directed laterally from the outlet 42 past the sides of the packages, particularly during the conveyor cycle idle periods for each of the seven stations of section 16 and the eight stations of section 18.

Ein Heißluftraum 44 in dem Trocknungsabschnitt 20 dient dazu, durch eine Vielzahl von Auslässen 46a, 46b, 46c, 46d, 46e und 46f in die offenen Oberteile der Verpackungen sterile Luft gelangen zu lassen. Insbesondere sind die Auslässe verschiedenartig von den Zentren der jeweiligen Verpackungen abgesetzt, wenn sie unter den Auslässen pausieren, wie in Figur 4 gezeigt ist, wodurch sie ein wirkungsvolles Bewegungsmuster der sterilen Luft in den Verpackungen bewirken.A hot air plenum 44 in the drying section 20 serves to admit sterile air into the open tops of the packages through a plurality of outlets 46a, 46b, 46c, 46d, 46e and 46f. In particular, the outlets are spaced variously from the centers of the respective packages when they pause beneath the outlets, as shown in Figure 4, thereby providing an effective movement pattern of sterile air within the packages.

Industrielle AnwendbarkeitIndustrial applicability

Es sollte offensichtlich sein, daß die Erfindung eine leistungsfähige und wirkungsvolle Anordnung zur Sterilisation zur Verfügung stellt, die sich zur Anbringung an eine Form-, Füll- und Verschließungsmaschine, dazwischenliegende Türmchen zur Formung und Verschießung der Enden und dem Füllen und der Stationen zum Verschließen der anderen Enden derselben eignet.It should be apparent that the invention provides an efficient and effective sterilization arrangement suitable for attachment to a form, fill and seal machine, intermediate turrets for forming and sealing the ends and filling and stations for sealing the other ends thereof.

Vorzugsweise werden in dieser Anordnung die Verpackungen mit einer bis zu 35%-igen Lösung von Wasserstoffperoxid besprüht und im Takt in Heizstationen befördert, wo der Karton verschlossen wird, um eine von Wasserstoffperoxid und Wasser erzeugte Dampfatmosphäre zurückzuhalten. Heißluft wird in einer präzisen Weise an die äußeren Oberflächen der Verpackungen geleitet, um auch die inneren Oberflächentemperaturen der Verpackungen zu erhöhen. Die flüssige Wasserstoffperoxid und Wasser-Mischung wird mit dem Ansteigen der inneren Oberflächentemperatur verdampft. Das Wasser verdampft leichter bei niedrigeren Temperaturen, und da die innere Oberflächentemperatur der Verpackung beim Erhitzen steigt, wird die auf der Verpackungsoberfläche verbleibende flüssige Mischung an Wasserstoffperoxid zunehmend konzentrierter. Die Zunahme der Konzentration an Wasserstoffperoxid trägt zu einer höheren mikrobiologischen Abtötungsrate bei.Preferably, in this arrangement, the packages are sprayed with up to a 35% solution of hydrogen peroxide and conveyed in cycles to heating stations where the carton is sealed to retain a vapor atmosphere generated by hydrogen peroxide and water. Hot air is directed to the outer surfaces of the packages in a precise manner to also increase the internal surface temperatures of the packages. The liquid hydrogen peroxide and water mixture is vaporized as the internal surface temperature increases. The water vaporizes more easily at lower temperatures and as the internal surface temperature of the package increases upon heating, the liquid mixture of hydrogen peroxide remaining on the package surface becomes increasingly more concentrated. The increase in the concentration of hydrogen peroxide contributes to a higher microbiological kill rate.

Gleichzeitig mit dem Ansteigen des Peroxiddampfs im Innern des Kartons, steigt auch sein Partialdruck. Dadurch verbleibt das flüssige Peroxid auf den Oberflächen der Verpackung, um bei noch höheren Temperaturen zu verdampfen. Die Peroxidflüssigkeit bei höheren Temperaturen, die sich in enger Berührung mit den inneren Oberflächen der Verpackung befindet, resultiert in einer noch höheren Abtötungsrate.As the peroxide vapor inside the carton increases, so does its partial pressure. This leaves the liquid peroxide on the surfaces of the package to evaporate at even higher temperatures. The peroxide liquid at higher temperatures, in close contact with the inner surfaces of the package, results in an even higher kill rate.

Der im Innern der Verpackunng zirkulierende Dampf, kondensiert an den kälteren Oberflächen der Verpackung. Dadurch wird ein Heizen dieser kälteren Oberflächen und eine Verbesserung des Anteils an ihrer jeweiligen Abtötungsrate bewirkt.The steam circulating inside the packaging condenses on the colder surfaces of the packaging. This causes these colder surfaces to heat up and improves their respective kill rate.

Der zirkulierende Peroxiddampf im Innern des Kartonvolumens hat eine additive sterilisierende Wirkung auf diese heißen Oberflächen, auf denen die Peroxidflüssigkeit vollständig verdampft ist.The circulating peroxide vapor inside the cardboard volume has an additive sterilizing effect on these hot surfaces on which the peroxide liquid has completely evaporated.

Die sterilisierenden Faktoren (1) der Konzentration des flüssigen Peroxidsterilans, (2) der Temperatur, bei der die Sterilisation abläuft, (3) der engen Berührung des Sterilans mit der zu sterilisierenden Oberfläche und (4) der Zeit, die bei dem Sterilisationsvorgang verstrichen ist, werden alle durch diesen äußeren Heizungsvorgang kontrolliert.The sterilizing factors (1) the concentration of the liquid peroxide sterilant, (2) the temperature at which the sterilization takes place, (3) the close contact of the sterilant with the surface to be sterilized, and (4) the time elapsed in the sterilization process are all controlled by this external heating process.

Während nur eine Ausführungsforxn der Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, sind andere Modifikationen derselben innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche möglich.While only one embodiment of the invention has been shown and described, other modifications thereof are possible within the scope of the following claims.

Claims (23)

1. Sterilisationsverfahren, umfassend das Einführen eines Mittels zur Sterilisation bei Raumtemperatur in offene Enden von Behältern, deren entgegengesetzte Enden geschlossen sind, die Beförderung der Behälter entlang einem stationären Verschließungselement, wodurch die offenen Enden im wesentlichen verschlossen werden, während die Sterilisation stattfindet, das Spülen der Behälter mit steriler Luft und das Befördern der sterilisierten und gespülten Behälter durch Füllstationen und Stationen zum Verschließen der offenen Enden, dadurch gekennzeichnet, daß das Einführen des Sterilisationsmittels das Hineinsprühen einer Lösung von Wasserstoffperoxid umfaßt, daß die Behälter aus Pappe bestehen, daß, während das Verschließungselement im wesentlichen die Behälter verschließt, die äußere Oberfläche der Behälter heißer, steriler Luft bei einer ersten Temperatur ausgesetzt sind, und dann die äußeren Oberflächen der Behälter steriler Luft bei einer zweiten Temperatur ausgesetzt sind, die höher als Raumtemperatur, aber niedriger als die erste Temperatur ist, daß das Spülen die Trocknung der Behälter mit steriler Luft bei einer dritten Temperatur zwischen erster und zweiter Temperatur umfaßt und da sie in deren offene Enden geleitet ist, ein gewünschtes Endmaximum in Teilen pro Million an Wasserstoffperoxid darstellt und daß die sterilisierten und getrockneten Behälter auf eine Förderanlage umgeladen werden, die die Behälter durch die Füllstationen und die Stationen zum Verschließen der offenen Enden zu transportieren vermag.1. A sterilization method comprising introducing a sterilizing agent at room temperature into open ends of containers having opposite ends closed, conveying the containers along a stationary closure member whereby the open ends are substantially closed while sterilization takes place, flushing the containers with sterile air and conveying the sterilized and flushed containers through filling stations and open end closing stations, characterized in that introducing the sterilizing agent comprises spraying therein a solution of hydrogen peroxide, that the containers are made of cardboard, that while the closure member substantially closes the containers, the outer surfaces of the containers are exposed to hot sterile air at a first temperature, and then the outer surfaces of the containers are exposed to sterile air at a second temperature which is higher than room temperature but lower than the first temperature, that flushing comprises drying the containers with sterile air at a third temperature between the first and second temperatures and as it is directed into the open ends thereof, a desired final maximum in parts per million of hydrogen peroxide and that the sterilized and dried containers are transferred to a conveyor system capable of transporting the containers through the filling stations and the open end closing stations. 2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Hineinsprühen auf einer Form-, Füll- und Verschließungsmaschine, unmittelbar nachdem die offenseitigen Behälter von deren jeweiligem Dorn gestreift sind, auf dem deren entgegengesetzte Enden geformt und verschlossen waren, durchgeführt wird.2. A method according to claim 1, wherein the spraying is carried out on a form, fill and seal machine immediately after the open-sided containers are stripped from their respective mandrels on which their opposite ends were formed and sealed. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin die Lösung von Wasserstoffperoxid eine etwa bis 35%-ige Lösung ist, was eine Konzentration im Bereich von 300-400 Teilen pro Million ergibt.3. A method according to claim 1 or 2, wherein the solution of hydrogen peroxide is about a 35% solution, giving a concentration in the range of 300-400 parts per million. 4. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin die erste Temperatur im Bereich von 171-204 ºC (340-400 ºF) liegt.4. A process according to any one of the preceding claims, wherein the first temperature is in the range of 171-204ºC (340-400ºF). 5. Verfahren nach Anspruch 4, worin die Behälter eine innere Filmtemperatur des Wasserstoffperoxids von etwa 71 ºC (160 ºF) erreichen.5. The method of claim 4, wherein the containers achieve an internal hydrogen peroxide film temperature of about 71°C (160°F). 6. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin die zweite Temperatur im Bereich von 93-110 ºC (200-230 ºF) liegt.6. A process according to any one of the preceding claims, wherein the second temperature is in the range of 93-110ºC (200-230ºF). 7. Verfahren nach Anspruch 6, worin die Behälter eine innere Filmtemperatur von Wasserstoffperoxid von etwa 88 ºC (190 ºF) erreichen.7. The method of claim 6, wherein the containers achieve an internal film temperature of hydrogen peroxide of about 88ºC (190ºF). 8. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin die dritte Temperatur im Bereich von 93-116 ºC (200-240 ºF) liegt.8. A process according to any one of the preceding claims, wherein the third temperature is in the range of 93-116ºC (200-240ºF). 9. Verfahren nach Anspruch 8, worin die Behälter eine innere Filmtemperatur von Wasserstoffperoxid von etwa 99 ºC (210 ºF) erreichen.9. The method of claim 8, wherein the containers achieve an internal film temperature of hydrogen peroxide of about 99°C (210°F). 10. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin das gewünschte Endmaximum 0,05 Teile pro Million ist.10. A process according to any one of the preceding claims, wherein the desired final maximum is 0.05 parts per million. 11. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Hineinsprühen über zwei Schalttakt-Stationen abläuft.11. A method according to any one of the preceding claims, wherein the spraying takes place via two switching stations. 12. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Einwirkenlassen heißer, steriler Luft bei der ersten Temperatur über sieben Schalttakt-Stationen abläuft.12. A method according to any one of the preceding claims, wherein the exposure to hot sterile air at the first temperature occurs over seven switching stations. 13. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Einwirkenlassen steriler Luft bei der zweiten Temperatur über acht Schalttakt-Stationen abläuft.13. A method according to any one of the preceding claims, wherein the exposure to sterile air at the second temperature occurs over eight switching stations. 14. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Trocknen mit steriler Luft bei einer dritten Temperatur über sechs Schalttakt-Stationen abläuft.14. A method according to any one of the preceding claims, wherein the drying with sterile air at a third temperature takes place over six switching stations. 15. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 14, worin die Zeit für jeden Fördertakt etwa 3,2 Sekunden beträgt.15. A method according to any one of claims 11 to 14, wherein the time for each conveying cycle is about 3.2 seconds. 16. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, weiterhin umfassend das Trocknen der Behälter mit steriler Luft bei einer Temperatur im Bereich von 149-160 ºC (300-320 ºF), die in die offenen Oberseiten der Behälter eingeleitet ist, zwischen der Einwirkung steriler Luft bei einer zweiten Temperatur und dem Trocknen mit steriler Luft bei einer dritten Temperatur.16. A method according to any one of claims 1 to 13, further comprising drying the containers with sterile air at a temperature in the range of 149-160 ºC (300-320 ºF) introduced into the open tops of the containers, between exposure to sterile air at a second temperature and drying with sterile air at a third temperature. 17. Verfahren nach Anspruch 16, worin das Trocknen mit steriler Luft bei einer Temperatur im Bereich von 149-160 ºC (300-329 ºF) über zwei Schalttakt-Stationen abläuft.17. The method of claim 16, wherein drying with sterile air occurs at a temperature in the range of 149-160ºC (300-329ºF) over two cycle stations. 18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, worin das Trocknen mit steriler Luft bei einer dritten Temperatur über zwei Schalttakt-Stationen abläuft.18. A method according to claim 16 or 17, wherein drying with sterile air at a third temperature takes place over two switching cycle stations. 19. Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18, worin die Behälter eine innere Filmtemperatur von Wasserstoffperoxid von etwa 93 ºC (200 ºF) erreichen.19. The method of claim 16, 17 or 18, wherein the containers achieve an internal film temperature of hydrogen peroxide of about 93°C (200°F). 20. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche, worin die sterile Luft bei der ersten Temperatur und die sterile Luft bei der zweiten Temperatur durch einen kontinuierlichen Strom heißer Luft aus den angrenzenden gegenüberliegenden Enden der Behälter über deren Außenoberflächen hinaus, zur Verfügung gestellt wird.20. A method according to any one of claims, wherein the sterile air at the first temperature and the sterile air at the second temperature are provided by a continuous flow of hot air from the adjacent opposite ends of the containers beyond the outer surfaces thereof. 21. Verfahren nach Anspruch 20, worin die heiße Luft an abwechselnden Schalttakt-Stationen während der Einwirkung der sterilen Luft bei der zweiten Temperatur und dem Trocknen mit steriler Luft bei der dritten Temperatur, jeweils um 5 º von der Vertikalen abweichend, nach der einen, bzw. anderen Richtung geleitet wird.21. A method according to claim 20, wherein the hot air is directed in one direction or the other at alternating switching stations during the exposure to the sterile air at the second temperature and the drying with sterile air at the third temperature, each deviating by 5º from the vertical. 22. Verfahren nach Anspruch 20, weiterhin umfassend das Blasen heißer Luft seitlich an den äußeren Oberflächen der Behälter zwischen den Fördertakten vorbei.22. The method of claim 20, further comprising blowing hot air laterally past the outer surfaces of the containers between the conveying strokes. 23. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 20, worin beim Trocknen mit steriler Luft bei der dritten Temperatur, die sterile Luft in die offenen Enden der Behälter derart geleitet ist, daß ein Wechsel zwischen Vorauseilen und Verzögern des Behälterzentrums stattfindet, so daß das Behälterinnere einheitlich überstrichen wird.23. A method according to any one of claims 1 to 20, wherein during drying with sterile air at the third temperature, the sterile air is directed into the open ends of the containers in such a way that there is an alternation between advancing and retarding the container center so that the container interior is uniformly covered.
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